【正文】 矩形截面受彎構(gòu)件的受拉面上粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固時(shí)，其正截面受彎承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算： 1 當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度x大于ξcfbh，且小于ξbh0時(shí)（） M≤fcbx（h0–）+（h0–）+Ecf Acf（h–h0） （–1） 混凝土受壓區(qū)高度x和受拉面上碳纖維片材的拉應(yīng)變cf應(yīng)按下列公式確定： fcbx＝fy As–+Ecfεcf Acf （–2） x＝h （–3） 2 當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度x不大于ξcfbh時(shí)（） M≤fy As（h0–）+Ecf [] Acf h（1–） （–4） 3 當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度x小于2時(shí)， M≤fy As（h0–）+Ecf [] Acf（h–） （–5）式中，M——包含初始彎矩的總彎矩設(shè)計(jì)值； As、——受拉鋼筋、受壓鋼筋的截面面積； Acf ——受拉面上粘貼的碳纖維片材的截面面積； fy、——受拉鋼筋和受壓鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； Ecf ——碳纖維片材的彈性模量； x——等效矩形應(yīng)力圖形的混凝土受壓區(qū)高度； ξcfb——碳纖維片材達(dá)到其允許拉應(yīng)變與混凝土壓壞同時(shí)發(fā)生時(shí)的界限相對(duì) 受壓區(qū)高度，取ξcfb＝； ——混凝土極限壓應(yīng)變，?。剑? ——考慮二次受力影響時(shí)，加固前構(gòu)件在初始彎矩作用下，截面受拉邊緣混凝土的初始應(yīng)變，；當(dāng)可以不考慮二次受力時(shí)，?。?； []——碳纖維片材的允許拉應(yīng)變，取[]＝km，且該取值不應(yīng)大于碳纖維片材極限拉應(yīng)變的2/； ——碳纖維片材的拉應(yīng)變； km ——碳纖維片材厚度折減系數(shù)，取km＝（–）≤，其中tcf的單位為mm，Ecf的單位為MPa； ncf ——碳纖維片材的層數(shù)； tcf ——單層碳纖維片材的厚度； b、h ——截面寬度、高度； h0 ——截面的有效高度； ——受壓鋼筋截面重心至混凝土受壓區(qū)邊緣的距離（a）xξcfbh時(shí)（b）x≤ξcfbh時(shí) 矩形截面正截面受彎承載力計(jì)算注：圖中xn為實(shí)際混凝土受壓區(qū)高度 對(duì)翼緣位于受壓區(qū)的T形截面受彎構(gòu)件，當(dāng)在其受拉面粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固時(shí)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010關(guān)于T形截面構(gòu)件受彎承載力的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。 考慮二次受力影響時(shí)，加固前在初始彎矩Mi作用下，截面受拉邊緣混凝土的初始應(yīng)變應(yīng)按下列公式計(jì)算： ＝（+）– （–1） ＝ （–2） ＝ （–3） ＝ （–4） ＝– （–5） ＝ （–6）式中，Mi——加固前受彎構(gòu)件計(jì)算截面上實(shí)際作用的初始彎矩； ——加固前初始彎矩Mi作用下受壓邊緣的混凝土壓應(yīng)變；、——加固前初始彎矩Mi作用下受拉鋼筋的拉應(yīng)變、拉應(yīng)力； ——受壓邊緣混凝土壓應(yīng)變綜合系數(shù)； ——受拉鋼筋拉應(yīng)變不均勻系數(shù)； ——內(nèi)力臂系數(shù)，； Ec、Es——混凝土、鋼筋的彈性模量； ——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； ——受拉鋼筋配筋率，＝As/bh0； ftk——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； ——按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率； Ate——有效受拉混凝土截面面積，+（bf–b）hf 。式中：bf、hf分別為受拉翼緣的寬度、高度； ——受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)，取，、分別為受壓翼緣的寬度、高度。 當(dāng)初始彎矩Mi小于未加固截面受彎承載力的20%時(shí)，可忽略二次受力的影響。 計(jì)算正截面受彎承載力時(shí)，尚應(yīng)符合下列要求： 1 ，其中界限相對(duì)受壓區(qū)高度ξb應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定計(jì)算； 2 加固后受彎承載力的提高幅度不應(yīng)超過40%； 3 加固后在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下受拉鋼筋的拉應(yīng)力不應(yīng)超過鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 當(dāng)碳纖維片材粘貼于梁側(cè)面的受拉區(qū)進(jìn)行受彎加固時(shí)，粘貼區(qū)域宜在距受拉區(qū)邊緣1/4梁高范圍內(nèi)。在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)將公式（–1）～（–4）中的h改用碳纖維片材截面面積形心至梁受壓區(qū)邊緣的距離hcf0代替，且宜將側(cè)面碳纖維片材的截面面積乘以折減系數(shù)（1–），其中為側(cè)面碳纖維片材的粘貼高度。 對(duì)受彎加固的構(gòu)件尚應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的受剪承載力，避免受剪破壞先于受彎破壞發(fā)生。 對(duì)梁、板正彎矩區(qū)進(jìn)行受彎加固時(shí)，碳纖維片材宜延伸至支座邊緣。在集中荷載作用點(diǎn)兩側(cè)應(yīng)設(shè)置構(gòu)造的碳纖維片材U形箍（對(duì)梁）或橫向壓條（對(duì)板）。 碳纖維片材的切斷位置距其充分利用截面的距離不應(yīng)小于按下式計(jì)算得出的粘結(jié)延伸長(zhǎng)度ld，并應(yīng)延伸至不需要碳纖維片材截面之外不小于200mm（）。 ld＝ （）式中，ld ——碳纖維片材從強(qiáng)度充分利用截面向外延伸所需的粘結(jié)長(zhǎng)度； ——充分利用截面處碳纖維片材的拉應(yīng)變，； ——碳纖維片材與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，； bcf ——受拉面上粘貼的碳纖維片材的寬度；對(duì)板取1000mm板寬范圍內(nèi)粘貼的碳纖維片材寬度。 碳纖維片材的粘結(jié)延伸長(zhǎng)度 ，應(yīng)采取下列錨固措施： 1 對(duì)于梁，在碳纖維片材延伸長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置碳纖維片材U形箍錨固（）。U形箍宜在延伸長(zhǎng)度范圍內(nèi)均勻布置，且在延伸長(zhǎng)度端部必須設(shè)置一道。U形箍的粘貼高度宜伸至板底面。每道U形箍的寬度不宜小于受彎加固碳纖維布寬度的1/2，U形箍的厚度不宜小于受彎加固碳纖維布厚度的1/2。 2 對(duì)于板，在碳纖維片材延伸長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置垂直于受力碳纖維方向的壓條（）。壓條宜在延伸錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)均勻布置，且在延伸長(zhǎng)度端部必須設(shè)置一道。每道壓條的寬度不宜小于受彎加固碳纖維布條帶寬度的1/2，壓條的厚度不宜小于受彎加固碳纖維布厚度的1/2。 3 當(dāng)碳纖維布延伸至支座邊緣時(shí)，若延伸長(zhǎng)度小于按公式（）計(jì)算所得長(zhǎng)度的1/2，應(yīng)采取可靠的附加機(jī)械錨固措施。 4 當(dāng)采用碳纖維板時(shí)，應(yīng)在其延伸長(zhǎng)度端部采取可靠的機(jī)械錨固措施。 受彎固時(shí)碳纖維片材端部附加錨固措施 對(duì)梁、板負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行受彎加固時(shí)，且對(duì)板不小于1/4跨度，對(duì)梁不小于1/3跨度。 當(dāng)采用碳纖維片材對(duì)框架梁負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行受彎加固時(shí)，應(yīng)采取可靠錨固措施與支座連接。當(dāng)碳纖維片材需繞過柱時(shí)，宜在梁側(cè)4范圍內(nèi)粘貼（）。 板受彎加固時(shí)，碳纖維片材宜采用多條密布方案。 當(dāng)沿柱軸向粘貼碳纖維片材對(duì)柱的正截面承載力進(jìn)行加固時(shí)，碳纖維片材應(yīng)有可靠的錨固措施。 負(fù)彎矩區(qū)加固時(shí)梁側(cè)有效粘貼范圍平面圖1－柱；2－梁；3－板頂面碳纖維片材；－板厚 受剪加固 對(duì)鋼筋混凝土梁進(jìn)行受剪加固時(shí)，應(yīng)按下列公式進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算： Vb≤Vbrc+Vbcf （–1） Vbcf＝φ （–2） ＝（+） （–3）式中，Vb——梁的剪力設(shè)計(jì)值； Vbrc——未加固鋼筋混凝土梁的受剪承載力，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定計(jì)算； Vbcf ——碳纖維片材承擔(dān)的剪力； ——達(dá)到受剪承載能力極限狀態(tài)時(shí)碳纖維片材的應(yīng)變； ——碳纖維片材的極限拉應(yīng)變； φ——碳纖維片材受剪加固形式系數(shù)，； λb——梁受剪計(jì)算截面的剪跨比，對(duì)集中荷載作用情況取a/h0，取λb＝，取λb＝；a為集中荷載作用點(diǎn)至支座邊緣的距離。對(duì)均布荷載作用情況，取λb＝； ncf ——碳纖維片材的粘貼層數(shù)； hcf ——U形箍粘貼的高度； scf ——環(huán)形箍或U形箍的凈間距； tcf ——單層碳纖維片材的厚度； wcf ——環(huán)形箍或U形箍的寬度。 對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行受剪加固時(shí)，應(yīng)按下列公式進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算： Vc≤Vcrc+Vccf （–1） Vccf＝φ （–2） ＝（–+） （–3）式中，Vc——柱的剪力設(shè)計(jì)值； Vcrc——未加固鋼筋混凝土柱的受剪承載力，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定計(jì)算； Vccf ——碳纖維片材承擔(dān)的剪力； n——柱的軸壓比，取N/fc A，N為柱軸向壓力設(shè)計(jì)值，A為柱截面面積； λc——柱的剪跨比，對(duì)于框架柱取Hn/2h0，取λc＝，取λc＝，Hn為框架柱凈高度，h0為框架柱的截面有效高度。 采用碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 碳纖維片材的纖維方向應(yīng)與構(gòu)件軸向垂直； 2 應(yīng)優(yōu)先采用環(huán)形箍，也可采用U形箍（）。對(duì)碳纖維板，可采用雙L形板形成的U形箍； 3 當(dāng)碳纖維片材采用環(huán)形箍或U形箍布置時(shí)，其凈間距scf不應(yīng)大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB ； 4 U形箍粘貼高度hcf宜取構(gòu)件截面高度。在U形箍的上端，尚應(yīng)粘貼縱向碳纖維片材壓條（）。 碳纖維片材的抗剪加固構(gòu)造方式 構(gòu)件的受剪截面尺寸應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定。 柱的抗震加固 柱的抗震加固應(yīng)采用環(huán)向圍束式粘貼碳纖維片材的方法。柱端箍筋加密區(qū)的總折算體積配箍率應(yīng)按下列公式計(jì)算，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010對(duì)柱端箍筋加密區(qū)體積配箍率的要求： ＝+ （）式中，b、h——柱的截面寬度、高度； ——總折算體積配箍率； ——按箍筋范圍內(nèi)核心截面計(jì)算的體積配箍率； v ——碳纖維片材的有效約束系數(shù)，；； fcf ——碳纖維片材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取fcfk /； fyv ——箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 碳纖維片材在箍筋加密區(qū)宜連續(xù)布置。碳纖維片材兩端應(yīng)搭接成環(huán)向圍束。碳纖維片材條帶的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于150mm，各條帶搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開。5 施工規(guī)定 一般規(guī)定 采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)由熟悉該技術(shù)施工工藝的專業(yè)施工隊(duì)伍承擔(dān)，并應(yīng)有加固施工技術(shù)方案和安全措施。 施工必須按照下列工序進(jìn)行： 1 施工準(zhǔn)備； 2 混凝土表面處理； 3 配制并涂刷底膠； 4 配制修補(bǔ)膠并對(duì)混凝土表面不平整處進(jìn)行填補(bǔ)和找平處理； 5 配制并涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑； 6 粘貼碳纖維片材； 7 表面防護(hù)。 施工宜在環(huán)境溫度為5℃以上的條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套膠粘劑要求的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用低溫固化型的配套膠粘劑或采取升溫措施。 施工時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境濕度對(duì)膠粘劑固化的不利影響。 在進(jìn)行